Фамилия Монтвило — редкий для русского уха пример литовского или жемайтского происхождения. В её основе лежит древнее литовское имя Montvila, которое состоит из двух корней: «mont-» (от «mantus» — умный, сообразительный, либо от «manta» — имущество, достаток) и «-vilas» (от «viltis» — надежда). Таким образом, имя Montvila можно перевести как «умная надежда» или «надежда на богатство». Это типичная для балтийской антропонимии двухосновная модель, где имя задавало ребёнку программу на жизнь или отражало пожелания родителей.

На русскую почву фамилия попала вместе с литовской шляхтой и крестьянами, особенно после вхождения земель Великого княжества Литовского в состав Российской империи. Встречаются варианты написания: Монтвилло, Монтвила, Монтвилович. Окончание «-о» в русской передаче — это не суффикс, а адаптация литовского окончания «-a» под привычное русскому уху склоняемое окончание. По сути, это фамилия без патронимического суффикса, что для русских фамилий нетипично и сразу выдаёт её иноязычные корни.

Вероятнее всего, предок носителя фамилии Монтвило был либо мелким литовским боярином, либо крестьянином, получившим фамилию по имени отца или деда. Среди литовских дворян фамилия Монтвила (Montvila) встречается в гербовниках, что указывает на возможное шляхетское происхождение, но без генеалогического поиска утверждать это для конкретной семьи нельзя. С точки зрения словообразования, это одна из тех фамилий, которые сохранили архаичную балтийскую форму, почти не изменившись при переходе в русский язык.